2022-2023学年河南省信阳市固始县八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 、是同一水平直线上的两个力,它们的合力大小为,方向向左,的大小是,则关于的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A. 的大小一定是 B. 的大小一定是
C. 的方向一定沿水平向左 D. 的方向可能向左,也可能向右
2. 下列是李敏同学总结的关于“力与运动”的知识,其中你认为正确的是( )
A. 绕地卫星沿轨道飞行时,如果所受外力全部消失,它将继续沿着原轨道运动
B. 踢出的球能在空中飞行很远的一段距离,在此过程中球受到重力、弹力、空气阻力
C. 爬杆比赛时,手对杆的握力和爬杆的同学所受到的重力是一对平衡力
D. 匀速直线行驶的车中小明竖直跳起,因为小明具有惯性,所以会落回原地
3. 关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A. 杠杆一定是一根直的硬棒
B. 杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
C. 作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反
D. 力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
4. 年冬奥会期间,赛区将进行高山滑雪比赛。如图所示是滑雪运动员从山顶滑下的情景,下列有关说法中正确的是( )
A. 运动员在空中下落过程中重力做功越来越快
B. 运动员弓着腰,是通过降低重心来增大惯性
C. 运动员下滑过程中动能逐渐增大,机械能守恒
D. 运动员穿上较宽大的滑雪板,是为了增大压强
5. 如图,同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为,用刻度尺量出其全部刻度的长度为,然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是和下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A. B. C. D.
6. 两个相同的柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,将同一个鸡蛋分别放入甲、乙两种液体中,静止时的情景如图所示。已知甲、乙两种液体的密度分别为和,受到的浮力分别为和,容器底部所受的压强分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本大题共2小题,共4.0分)
7. 在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,以下说法正确的是( )
A. 小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小
B. 水平面绝对光滑,本实验将能达到探究目的
C. 由甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与速度有关
D. 由甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关
8. 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。如果不考虑绳重和摩擦,下列说法错误的是( )
A. 运送件货物时,绳子的拉力是
B. 该滑轮组的动滑轮重力是
C. 运送件货物时,滑轮组的机械效率为
D. 运送件货物时,绳子的拉力是
三、填空题(本大题共6小题,共14.0分)
9. 夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是______现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在______力。
10. 手机自拍杆为人们拍摄带来方便,当用手机自拍杆拍照时,如图所示。自拍杆相当于______ 选填“省力”“费力”或“等臂”杠杆,小明若用质量为的手机拍摄时,将手机水平移动了,则小明克服手机重力做功______ 。
11. 如图,两个完全相同的物体、叠加在一起,受到的水平推力作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,如图甲,那么物块受到的摩擦力大小为______ 。若将物块取下与物块并列,再让它们一起在地面上匀速前进,如图乙,那么需要的水平推力 ______ 。选填“大于”“小于”或“等于”
12. 排水量为的轮船在长江中航行,轮船满载时受到的浮力是______ ,轮船排开江水的体积是______ 。船只从长江开入大海后所排开海水的体积将______ 。选填“变大”“变小”或“不变”取
13. 一个圆台形密闭容器按如图甲所示方式静置于水平桌面上时,容器内水深,则水对容器底部的压强为______ 。若把该容器倒过来放置,如图乙所示,那么容器对桌面的压强将______ 选填“变大”“变小”或“不变”。两个正方体、叠放在水平地面上,与的边长之比为:,密度之比为:,则对的压强与对水平地面的压强之比为______ 。取,
14. 如图所示为游乐场的过山车运行时的场景,当过山车从最高处加速滑下时,其动能______ ,从低处向高处匀速爬升时,其重力势能______ 。均选填“变大”“变小”或“不变”
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
15. 如图所示,有一个杠杆,可绕点自由转动,端吊着一个物体,请画出使杠杆在图示位置静止时最小力的示意图及其力臂。
16. 某人站在水平面上用力把物体踢出,物体沿斜面向上运动,最后停下来静止,请画出物体沿斜面向上运动的过程中受到的力。
五、实验探究题(本大题共3小题,共19.0分)
17. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,小明用如下的装置进行实验杠杆自重忽略不计:
实验前,将杠杆的中点置于支架上,如图甲所示,此时杠杆______ 填“是”或“否”处于平衡状态。为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______ 选填“左”或“右”端调节。
实验时,在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,目的是______ ;
小明调节杠杆平衡后,通过加挂钩码分别改变和,做了如图乙所示的实验,并测出对应的力臂和,记录了如表中所示的实验数据。每个钩码重
次数
分析这样几次实验后小明得出的杠杆平衡条件是:“动力动力作用点到支点的距离阻力阻力作用点到支点的距离”。下列能帮助他得出正确结论的操作是______ 。
A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉
B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉
C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉
D.增减钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性
18. 如图是小军探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。实验器材是:一块海绵、一只小桌,一只大砝码、木板。实验时,按图甲、乙、丙、丁四种方式放置器材。
实验时压力的作用效果的大小是通过比较海绵的______ 来确定的;
通过比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是:______ ;
探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应选择图______ 两实验进行研究;
如图丙和丁所示,木板和海绵受到的压强______ 选填“相同”或“不同”。由两图可知,实验时选择海绵而不选木板的原因是______ ;
同桌在探究液体压强特点的实验中,将压强计做了如图戊所示的改进,当两金属盒在空气中时,形管两边液面相平,现把两金属盒分别放在密度分别为、的两种液体中,且两金属盒所处深度相同,则由图可知 ______ 选填“”“”或“”。
19. 小华设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”和“浮力大小与哪些因素有关”。
测量前,应检查弹簧测力计指针是否指在______ 上;
探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验的最佳顺序是______ ;
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
D.甲、丁、乙、丙
图乙中物体受到的浮力是______ 。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它______ ;
将图乙中的水换成酒精,弹簧测力计的示数将______ 填“变大”“变小”或“不变”;
在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,分析实验步骤、、、,可以说明浮力大小跟______ 有关;分析实验步骤、、,可以说明浮力大小跟物块浸没在液体中的深度______ ;分析实验步骤、、,可以说明浮力大小跟______ 有关;
实验小组用图中的弹簧测力计的示数算出了盐水的密度是______ 。
六、计算题(本大题共2小题,共17.0分)
20. 氢燃料汽车使用氢气代替汽油,既环保又节能,如图所示是我国自主研发的氢燃料汽车。氢燃料汽车的质量为,每个车轮与水平地面接触面积为。在一次测试中,氢燃料汽车发动机的水平牵引力为,在水平路面上匀速行驶用时。
根据轿车外形分析,若轿车静止时对水平地面的压力为,行驶时对水平地面的压力为,则 ______ 填“等于”“大于”或“小于”,这是因为气体流速大的位置压强______ 填“大”或“小”。
求氢燃料汽车静止时对水平路面的压强;
求氢燃料汽车在测试行驶时水平牵引力的功率。
21. 如图,重为的卡车,经过一段水平路面,再以的功率沿与水平地面成角的斜坡匀速向上爬行,已知斜坡长,斜坡的机械效率为。求卡车:
运动过程中,克服重力做的功;
爬坡时的牵引力和速度;
汽车在上坡过程中受到的摩擦力;
若把该斜坡抽象成一个斜面模型,请写出一条提高斜面机械效率的方法。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了同一直线上二力合成的运用,关键是知道二力合成的特点。
同一直线上二力的合成,当其方向相同时,其合力的大小等于两个力的大小之和;当其方向相反时,其合力的大小等于两个力的大小之差,且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同。
【解答】
解:已知合力大小为,方向向左,大小为;
当向左时,也向左,;
当向右时,向左,有,则,
综上可知,的大小可能是、也可能是,故AB错误;
的方向可能向左、也可能向右,但不管向左还是向右,都是向左故C正确,D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】解:
A、绕地卫星沿轨道飞行时,如果所受的力同时消失,由牛顿第一定律可知,它将做匀速直线运动;故A错误;
B、踢出的球能在空中飞行很远的一段距离,在此过程中球受到重力、空气阻力,不再受弹力;故B错误;
C、小明匀速爬杆时,手对杆的握力和小明受到的重力不在同一直线上,且作用在不同的物体上,所以二力不是一对平衡力;故C错误;
D、在匀速直线行驶的车中,小明竖直跳起后会落在原地,是因为小明具有惯性的缘故;故D正确。
故选:。
物体受不受力或受平衡力作用时,保持静止或匀速直线运动状态;一切物体都具有惯性。
力可以改变物体的运动状态;踢出的球不再受弹力作用。
二力平衡的条件是作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
本题考查了惯性、二力平衡和力和运动的关系等知识的应用,难度不大,但做题要细心。
3.【答案】
【解析】解:、杠杆的形状不是固定的,例如滑轮、剪刀、筷子等都是杠杆,故A错误;
B、支点指杠杆在转动过程中固定不变的点,不一定在杠杆的中间位置,故B错误;
C、当支点位于一侧时,动力和阻力的方向相反,当支点位于中间时,动力和阻力方向相同,故C错误;
D、力臂不一定是杠杆的长度,力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上,故D正确。
故选:。
杠杆可以是直棒,也可以是弯曲的;从力的大小来分类,有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;作用在杠杆上的两个力可以在支点的同侧,也可以在异侧;力臂是从支点到力的作用线的距离,有的力臂在杠杆上,有的不在杠杆上。
本题是一道综合性较强的题目,在解题时要结合杠杆的五要素认真分析每一个选项,属于基础知识的考查。
4.【答案】
【解析】解:
A、运动员在空中下落过程中,重力不变,速度变大,则公式可知,重力做功的功率变大,即重力做功越来越快,故A正确;
B、运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,而不能增大惯性,故B错误;
C、运动员下滑过程中质量不变,速度变大,所以动能变大;同时,由于存在摩擦和空气阻力,其机械能不守恒,机械能会变小,故C错误;
D、运动员穿上滑雪板,增大了与雪地的接触面积,从而减小了对雪地的压强,故D错误。
故选:。
由功率公式可知,重力一定时,如果速度变大,则做功会变快;
惯性的大小只与物体的质量有关;
动能大小的影响因素:质量、运动速度;机械能等于动能与势能的总和;在没有外力做功时,机械能守恒;
减小压强有三种方法:一是当压力一定时,需增加受力面积;二是当受力面积一定时,需减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力,增大受力面积。
本题通过滑雪运动的场景,考查了机械能的转化与守恒、惯性与稳度、功率的理解、压强的影响因素等,综合性强,但难度不大。
5.【答案】
【解析】
【分析】
确本实验是测量大气压的原理是是成功的第一步;然后再根据注射器为圆柱体的特点,利用容积和长度表示出其横截面积,是第二步;最后搞清甲、乙两次实验中弹簧测力计的示数所反映出来的力的大小包括哪些,这是最关键的第三步,也是最容易出错的一步。
【解答】
设注射器的刻度部分长为,其容积为,则注射器的横截面积为,
图甲没有盖橡皮帽,注射器内外气体压强相等,弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力,即;
图乙排尽空气后盖上了橡皮帽,弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力大气压力,即;
所以,大气对活塞产生的实际压力:,
则测得的大气压为:,故选项C符合题意。
故选:。
6.【答案】
【解析】解:
由图知:鸡蛋在甲液体中悬浮,说明;鸡蛋在乙液体中漂浮,说明,所以;
鸡蛋在甲液体中悬浮,则;鸡蛋在乙液体中漂浮,则,所以;
液面相平,鸡蛋排开乙液体体积小,则容器内乙液体体积大,由于,根据可知,乙液体的重力要大于甲液体的重力,鸡蛋的重力不变;液体对容器底部的压力等于液体和鸡蛋的重力,所以乙容器底部受到的压力大,容器的底面积相同,根据可知,甲容器底部受到的压强要小于乙容器底部受到的压强,即;
综上所述,D正确。
故选:。
悬浮的物体密度等于液体的密度,漂浮的物体密度小于液体的密度;
悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;
根据液体的重力、鸡蛋的重力分析容器底部受到的压力的大小关系,根据分析压强的大小关系。
此题考查了物体的浮沉条件和液体内部压强公式的应用,利用好物体的浮沉条件是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解:、小球动能的大小是通过观察木块移动的距离来反映的,这是转换法的应用,故A正确;
B、水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律可知,木块被撞后将做匀速直线运动,因无法比较木块移动的距离,不能判断小球的动能大小,无法达到探究目的,故B错误;
C、由甲、乙两图可知,小球的质量相同,下滑的高度不同,到达水平面时的速度不同,推动木块移动的距离不同,说明物体的动能大小与速度有关,故C正确;
D、由甲、丙两图可知,小球质量不同,下滑的高度不同,根据控制变量法可知,无法探究物体的动能大小与质量的关系,故D错误。
故选:。
小球动能的大小是通过观察木块移动的距离来反映的,这是转换法的应用;
水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律可知,木块被撞后将做匀速直线运动;
影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系。
本题探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验,考查了控制变量法和转换法的应用,同时还考查了牛顿第一定律,难度不大,比较简单。
8.【答案】
【解析】解:、由图乙可知:当物体重时,滑轮组的机械效率为,
由图甲知,,拉力端移动距离,
因为滑轮组的机械效率,
所以提升货物时的拉力:
,故D错误;
不考虑绳重和摩擦时,拉力,则动滑轮的重力:
,故B错误;
运送件货物时,货物的总重,
不考虑绳重和摩擦,此时的拉力:
,故A正确;
C、因为滑轮组的机械效率,
所以运送件货物时,滑轮组的机械效率:
,故C正确。
故选:。
由图乙可知,当物体重时的滑轮组的机械效率;由图甲知,,拉力端移动距离,利用求拉力;不考虑绳重和摩擦时,拉力,据此求动滑轮重力;
不考虑绳重和摩擦时,运送件货物时,,利用求此时拉力;
根据求出滑轮组的机械效率。
滑轮组提升物体时,在不考虑绳重和摩擦时,拉力,是比较常用的方法,一定要掌握。
9.【答案】扩散 引
【解析】解:
荷花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息的做无规则运动;
清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力。
故答案为:扩散;引。
分子热运动理论的内容有三条:一是一切物质是由分组组成的;二是组成物质的分子都在永不停息的做无规则运动;三是分子之间存在相互作用的引力和斥力。
本题主要考查学生对:分子动理论的基本知识的理解和掌握,是中考的热点。
10.【答案】费力
【解析】解:自拍杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
对物体做的功等于作用在物体上的力与力的方向上移动的距离的乘积,小明拿着自拍杆水平移动,在重力方向上移动的距离为,所以克服手机重力做的功为。
故答案为:费力;。
自拍杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,根据杠杆的平衡条件判断属于哪类杠杆;
对物体做的功等于作用在物体上的力与力的方向上移动的距离的乘积,小明拿着自拍杆水平移动,没有在重力方向上移动距离。
本题考查了杠杆的分类和功的理解,属于基础题,要求掌握。
11.【答案】 等于
【解析】解:两个相同物块、叠放在一起:和是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以和之间是没有摩擦力的;
不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,叠放和平放时对水平面的压力是相等的,与地面的接触面的粗糙程度是一定的,所以摩擦力相等,而这两次物体都是做匀速直线运动,这说明两种情况下的推力都等于摩擦力,摩擦力相等,所以推力也是相等的,。
故答案为:;等于。
判断一个物体是否受摩擦力主要的依据是看这个物体有没有发生相对运动或者有没有相对运动的趋势,据此就可判断出是否受摩擦力。
影响摩擦力大小的因素是:压力的大小和接触面的粗糙程度。叠放在一起和并列放在一起,看做是一个整体,这个整体的摩擦力是不变的。两次都是做匀速直线运动,故两次推力是相等的。
此题考查的知识点是比较多的,有摩擦力的概念、影响摩擦力大小的因素、二力平衡的应用等,考查了学生的知识运用能力。
12.【答案】 变小
【解析】解:因为轮船处于漂浮状态,所以满载时船及所装货物的总质量等于排水量,即;
轮船满载时受的浮力等于排开水的重力:;
由得,轮船排开水的体积:;
轮船从长江开入大海后仍是漂浮,根据漂浮条件可知,船重力不变,所受浮力不变;根据阿基米德原理可知,海水的密度大于江水的密度,轮船排开水的体积变小。
故答案为:;;变小。
因为轮船处于漂浮状态,所以轮船满载时满载时船及所装货物的总质量;利用阿基米德原理和可求出轮船满载时受到的浮力;
根据阿基米德原理,计算出轮船排开水的体积;
根据漂浮条件判断轮船从长江开入大海后所受浮力变化,进一步根据阿基米德原理判断排开水的体积变化。
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,知道轮船的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键。
13.【答案】 变大 :
【解析】解:在图甲中,水的深度为,
水对容器底的压强为;
在图甲、乙中,容器对水平桌面的压力等于容器和水的总重力,所以容器倒置后,容器对桌面的压力不变,而桌面的受力面积变小,根据可知容器对桌面的压强变大;
正方体、的边长之比为:,则、的底面积之比为:,体积之比为:,
由可得,、的重力之比::::,
如图,对的压力等于的重力,对水平地面的压力等于、的重力之和,
对的压强与对水平地面的压强之比:::::。
故答案为:;变大;:。
在图甲中,已知水的深度,根据计算水对容器底的压强;
在图甲、乙中,容器对水平桌面的压力等于容器和水的总重力,由此可知容器倒置后,容器对桌面的压力变化,桌面的受力面积变小,根据可知容器对桌面的压强变化;
已知正方体、的边长之比,可知它们的底面积之比、体积之比,已知、的密度之比,根据可得、的重力之比;如图,对的压力等于的重力,对水平地面的压力等于、的重力之和,根据可得对的压强与对水平地面的压强之比。
本题考查压力和压强的计算,关键是知道物体对水平面的压力等于物体的重力。
14.【答案】变大 变大
【解析】解:当过山车从最高处加速滑下时,质量不变,速度变大,其动能变大,从低处向高处匀速爬升时,质量不变,高度增加,其重力势能变大。
故答案为:变大;变大。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
知道影响动能、势能的影响因素是解决本题的关键,本题属于基础性题目。
15.【答案】解:由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中支点在点,点离支点最远,当作为动力臂时,动力臂最长;由图知动力的方向应该向上,过点垂直于向上作出最小动力示意图,如下图所示:
【解析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
16.【答案】解:物体沿斜面向上运动的过程中受重力、摩擦力和斜面对物体的支持力;过物体的重心作竖直向下的重力,方向竖直向下;支持力方向与斜面垂直向上;过物体与斜面接触点作沿斜面向下的力,即摩擦力,如图所示:
【解析】物体受到重力和斜面的支持力,然后结合物体向上运动,得出物体还要受到摩擦力,然后画出受力图即可。
该题要求画出沿斜面向上运动的物体受到的力,属于受力分析的初步的题目类型,在解答的过程中,一定要按照重力、弹力、摩擦力、其他的力的顺序依次分析,养成良好的受力分析的习惯。
17.【答案】是 右 便于直接在杠杆上测量力臂
【解析】解:杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;
如图甲,杠杆的右端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的右端移动;
为了消除杠杆自身重力对实验的影响,并能方便的读出力臂,实验前应调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡,其目的是为了便于测量力臂。
杠杆在水平位置平衡,并且动力和阻力垂直作用在杠杆上,此时动力臂和阻力臂都在杠杆上,“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”成立;当动力和阻力不垂直作用在杠杆上,动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离,“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”不成立。
为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是:去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉,故选C。
故答案为:是;右;便于直接在杠杆上测量力臂;。
杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;
调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
“研究杠杆的平衡条件”的实验时为了利于测量力臂且消除杠杆自身重力对实验的影响,应使杠杆在水平位置平衡;
为了便于测量力臂,保持杠杆在水平位置平衡;
力臂是指支点到力的作用线的距离;为得出普遍结论,用弹簧测力计拉杠杆,使力与杠杆不垂直,多做几次实验,得出实验结论。
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算。当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小。
18.【答案】凹陷程度 当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 乙、丁 相同 海绵的形变程度比木板明显
【解析】解:力可以改变海绵的形状,通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小;
研究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,图甲与图乙相比,小桌对海绵的压力相同,海绵的受力面积不同,压力的作用效果不同,通过比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积的大小不变,改变压力大小,应选择图乙、丁两实验进行研究;
如图丙和丁所示,木板和海绵受到的压力大小相同、受力面积大小相同,故压强相同。由两图可知,实验时选择海绵而不选木板的原因海绵的形变程度比木板明显;
读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而形管中液面的高度左边小于右边,说明左面液体中的压强更大,故可以判断左面液体的密度更大,则由图可知。
故答案为:凹陷程度;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;乙、丁;相同;海绵的形变程度比木板明显;。
压力的作用效果主要表现在物体的形变上,可以通过海绵的形变程度来反映压力作用效果是否明显;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变;
液体压强和液体的密度、深度有关,实验中采用控制变量法来设计实验;影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度,据此来通过读图做出判断。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
19.【答案】零刻度线 排开液体的重力 变大 物体排开液体的体积 无关 液体密度
【解析】解:测量前,应检查弹簧测力计指针是否指在零刻度线上;
要先测空桶的重力和物体的重力,然后再把物体没入液体中,测出物体受到的拉力,最后再测出桶和溢出液体的重力,所以最合理的实验步骤顺序是丁、甲、乙、丙,故选:;
根据称重法结合图中数据可知物体受到的浮力是,排开液体的重力是;
分析实验数据可得:浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力;
将图乙中的水换成酒精,酒精的密度比水小,物体排开液体的体积不变,根据可知物体受到的浮力变小,由称重法可知弹簧测力计的示数将变大;
分析实验步骤、、、,可以发现液体密度相同,物体排开液体的体积增大,测力计示数在变小,则受到的浮力也在增大,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
分析、、三次实验,液体密度和物体排开液体体积相同,物体浸没的深度不同,弹簧测力计示数相同,由称重法可得物体受到的浮力相等,说明浮力的大小与物体浸没深度无关;
分析实验步骤 、、,可以发现物体排开液体的体积相同,液体密度增大,测力计示数在变小,则受到的浮力也在增大,故可以说明浮力大小跟液体密度有关;
物块浸没在水中受到的浮力为:;
物块排开的水的体积为:,
物块浸没在盐水受到的浮力为:,
盐水的密度:。
故答案为:零刻度线;;;排开液体的重力;变大;物体排开液体的体积;无关;液体密度;。
测量前,应检查弹簧测力计指针是否指在零刻度线上;
要先测空桶的重力和物体的重力,然后再把物体没入液体中,测出物体受到的拉力,最后再测出桶和溢出液体的重力,据此分析可知最合理的实验步骤顺序;
根据称重法结合图中数据计算物体受到的浮力,排开液体的重力等于桶和溢出液体的重力与空桶的重力之差,分析实验数据可得结论;
根据可知将图乙中的水换成酒精时物体受到的浮力的变化;
影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积;
根据称量法计算出浸没在水中受到的浮力,利用阿基米德原理求物块的体积;根据阿基米德原理求出盐水的密度。
本题综合考查了学生的实验能力,理解阿基米德原理是解答本题的关键。关于实验顺序要注意:要先测空桶和物体的重力,再测物体的拉力,最后再测排出水的重力。
20.【答案】大于 小
【解析】解:小轿车静止时对水平地面的压力:,
等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面,由于轿车上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过轿车上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为轿车上方的空气流速大,压强较小;轿车下方的空气流速小,压强大,所以轿车受到一个竖直向上的升力;轿车对地面的压力等于轿车重减去升力,所以轿车对地面的压力小于车的重力,即,由此可知,大于;
因为汽车静止在水平地面上,所以;
汽车静止时对水平路面的压强:
;
氢燃料汽车行驶时水平牵引力所做的功:
,
氢燃料汽车行驶时水平牵引力的功率:
。
答:大于;小;
氢燃料汽车静止时对水平路面的压强为;
氢燃料汽车在测试行驶时水平牵引力的功率为。
小轿车静止时对水平地面的压力等于小轿车的重力,液体或气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。据此分析轿车上下表面受到压力的大小关系;汽车在竖直方向上处于静止状态,受平衡力的作用。利用力的平衡,来分析汽车对地面压力与本身重力的大小关系;
汽车对地面的压力等于汽车的重力,利用压强公式求汽车对地面压强;
根据和即可求出汽车牵引力所做的功和功率。
本题考查了学生对流体压强与流速的关系、重力、压强、功以及功率计算公式的掌握和运用,在代入数据时,注意单位的统一。
21.【答案】解:
斜面倾角为,
斜面高度为:,
克服重力做的功为:。
由得总功:
;
由得牵引力:
。
因为,
所以爬坡时的速度:
;
由得上坡过程中汽车所做额外功:
,
由得摩擦力:
;
提高斜面机械效率的方法:增大斜面的倾角,或者减小斜面与物体之间的摩擦。
答:克服重力做的功为;
爬坡时的牵引力为,爬坡时的速度为;
汽车在上坡的过程中受到的摩擦力为;
增大斜面的倾角,或者减小斜面与物体之间的摩擦。
【解析】斜面倾角为,直角三角形中,角对应的直角边长度等于斜边长度的一半,可求斜面高,再根据算出有用功,即克服重力做的功。
已知斜坡的机械效率,根据公式可求出总功,再根据可求出牵引力;求出了牵引力,已知牵引力做功的功率,根据公式求爬坡时的速度。
克服摩擦做功为额外功,根据求上坡过程中汽车所做额外功,利用求摩擦力大小;
斜面的机械效率和斜面的倾斜程度、斜面的摩擦力大小有关。
本题以斜面为素材考查了功、功率、机械效率方面的综合计算题,以及提高斜面机械效率的方法,理清公式及应用是关键。
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